DE602004008113T3

DE602004008113T3 - Getränkezubereitungssystem

Info

Publication number: DE602004008113T3
Application number: DE602004008113.2T
Authority: DE
Inventors: Alfred Yoakim; Gilles Gavillet; Jean-Paul Denisart
Original assignee: Nestec SA
Current assignee: Nestec SA
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: NO20072586L; RU2007119404A; BRPI0517296B1; DE602004008113D1; SI1654966T1; DE602004003713D1; RU2007119402A; DK1700548T4; ES2292154T5; EP1700548B2; HK1112569A1; IL204517A0; KR20070085287A; NO20072619L; ATE369062T1; ES2297791T3; KR101192215B1; NO20100487L; TWI306824B; CY1107283T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Getränkeproduktionssystem zur Verwendung in Verbindung mit Kapseln zur Aufnahme von Getränkeingredienzien.
Der Hintergrund der vorliegenden Erfindung betrifft das Gebiet von Kapseln, welche Getränke- oder andere Lebensmittel- (z.B. Suppen-) Ingredienzien enthalten. Durch ein Zusammenwirken dieser Ingredienzien mit einer Flüssigkeit können ein Getränk oder andere Lebensmittel, wie beispielsweise Suppen, erzeugt werden. Das Zusammenwirken kann beispielsweise ein Extraktions-, Brüh-, Auflösungsprozess etc. sein. Eine derartige Kapsel ist insbesondere dazu geeignet, gemahlenen Kaffee zu enthalten, um ein Kaffeegetränk zu erzeugen, indem heißes Wasser unter Druck in die Kapsel eingeleitet wird und ein Kaffeegetränk aus der Kapsel abgelassen wird.
Vorrichtungen und Verfahren zur Gewinnung flüssiger Lebensmittel aus Substanzen enthaltenden Kapseln sind beispielsweise aus der EP-A-512470 (Gegenstück zu US 5,402,707 ) bekannt.
Wie in 1 gezeigt, weist die Kapsel 101 einen kegelstumpfförmigen Becher 102 auf, der z.B. mit geröstetem und gemahlenem Kaffee 103 gefüllt sein kann und der durch eine folienartige Reißflächenabdeckung 104 verschlossen ist, welche an einen flanschartigen Rand angeschweißt und/oder gebördelt ist, der sich seitlich von der Seitenwand des Bechers 102 erstreckt. Ein Kapselhalter 111 umfasst ein Abflussgitter 112 mit Reliefflächen-Elementteilen 113.
Der Kapselhalter 111 ist in seinem Träger 115 aufgenommen, welcher eine Seitenwand 124 und eine Bohrung 127 für den Durchgang von extrahiertem Kaffeegetränk aufweist.
Wie aus 1 ersichtlich, umfasst das Extraktionssystem ferner eine Wassereinspritzvorrichtung 107, die einen Wassereinlasskanal 120 und ein ringförmiges Element 108 mit einer inneren Aussparung aufweist, deren Form im Wesentlichen der äußeren Form der Kapsel entspricht. An seinem äußeren Teil umfasst das ringförmige Teil 108 eine Feder 122, welche einen Ring 123 zum Freigeben der Kapsel bei Beendigung der Extraktion hält.
Im Betrieb wird eine Kapsel 101 in dem Kapselhalter 111 platziert. Die Wassereinspritzvorrichtung 107 durchbohrt die Oberseite des Bechers 102. Die untere Aufreißfläche 104 der Kapsel liegt auf den radial angeordneten Elementen 113 des Kapselhalters 111 auf.
Das Wasser wird durch den Kanal 120 der Wassereinspritzvorrichtung 107 eingespritzt und trifft auf die Kaffeeschicht 103 auf. Der Druck in der Kapsel 101 steigt an und die Reißfläche 104 folgt zunehmend der Form den radialen öffnungs-Reliefelementen 113. Diese radialen Öffnungs-Reliefelemente können durch pyramidenförmige Reliefs oder andere Reliefformen ersetzt werden. Wenn das Material der Reißfläche seine Bruchspannung erreicht, dann reißt die Reißfläche entlang der Reliefelemente auf. Der extrahierte Kaffee fließt durch die Öffnungen des Abflussgitters 112 und wird in einem Behälter (nicht gezeigt) unterhalb der Bohrung 127 aufgefangen.
Die Prinzipien dieses Extraktionsprozesses können, soweit sie in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung aufrechterhalten werden können, wie folgt zusammengefasst werden:

- Eine anfänglich versiegelte Kapsel wird in eine Kapselhaltervorrichtung eingesetzt;
- Die Kapselhaltervorrichtung wird sodann in Verbindung mit der Wassereinspritzvorrichtung der Maschine derart eingeführt, dass ein ringförmiges Element (108 in 4) die versiegelte Kapsel umgibt.
- In einer ersten Wand der Kapsel wird mindestens eine Öffnung erzeugt.
- Wasser, das durch die Öffnung in der ersten Wand in die Kapsel eintritt, wirkt mit den in der Kapsel enthaltenen Ingredienzien zusammen, während es durch das Innere der Kapsel fließt, und wird daraufhin durch mindestens eine in der zweiten Wand erzeugte Öffnung/Perforierung aus der Kapsel abgeführt.

Die Ingredienzien in der Kapsel bilden die „Engstelle“ in dem Fließweg des Wassers und verursachen daher einen Druckabfall zwischen der Seite stromaufwärts und der Seite stromabwärts des Flüssigkeitsstroms durch die Kapsel, wobei sich der Druckabfall während der Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit und den Ingredienzien beispielsweise aufgrund eines Quellens der Ingredienzien noch erhöht. Dementsprechend muss sichergestellt werden, dass der Wasserdurchfluss tatsächlich nur durch das Innere der Kapsel (Pfeil A1) stattfindet und dass kein Wasser von der Wassereinspritzvorrichtung in den Zwischenraum zwischen dem ringförmigen umschließenden Element 108 und der Außenseite der Kapsel 101 und sodann zu der Abflussbohrung 127 der Vorrichtung fließen kann. Der Pfeil A2 veranschaulicht diesen unerwünschten Wasserflussweg. In anderen Worten muss jeder Wasserfluss außerhalb der Kapsel 101 gestoppt werden, indem ein Dichteingriff in dem Zwischenraum zwischen dem ringförmigen Element 108 und der Kapsel 101 sowie in dem Durchflussweg zwischen der Wassereinspritzeinrichtung und der Getränkeabflussbohrung angeordnet wird. In der in 1 dargestellten Ausführungsform kann dieser dichtende Eingriff zumindest in einem bestimmten Ausmaß durch den Klemmeingriff zwischen dem ringförmigen Element 108, dem flanschartigen Rand der Seitenwand der Kapsel 101 und dem Kapselhalter erzielt werden.
Falls der dichtende Eingriff nicht richtig funktioniert und Wasser außerhalb der Kapsel fließt, wird innerhalb der Kapsel kein ausreichender Druck aufgebaut, um das Einreißen der Reißfläche zu bewirken, oder alternativ wird der Druck kein vollständiges Einreißen der Reißfläche und somit eine schlechte Extraktion der Substanz bewirken. In einem derartigen Szenario wird Wasser aus der Getränkeproduktionsvorrichtung abgelassen, ohne dass es unter ausreichenden Druckbedingungen mit den in der Kapsel enthaltenen Ingredienzien zusammengewirkt oder vollständig zusammengewirkt hat.
Es ist eine Verbesserung denkbar, gemäß welcher dieser dichtende Eingriff weiterhin durch Auskleiden der Innenwand des ringförmigen Elements mit einem gummielastischen Material verbessert wird. Mit anderen Worten wird gemäß diesem Ansatz der dichtende Eingriff durch Strukturen sichergestellt, die an der Getränkeproduktionsvorrichtung befestigt oder angebracht sind. Dies hat Nachteile dahingehend, dass nach der Verwendung einer größeren Anzahl von Kapsel eine Abnutzung der befestigten Dichtvorrichtung stattfinden kann, so dass die Qualität des hergestellten Getränks zunehmend dadurch verschlechtert wird, dass Wasser durch die nicht mehr ordnungsgemäß wirksame Dichtung gelangt.
Jedes „Leck“ an der Außenseite der Kapsel verringert den Druckaufbau innerhalb der Kapsel. Andererseits ist bekannt, dass ein ausreichender Extraktionsdruck einen Schlüsselfaktor für die Qualität von Espresso-Kaffee darstellt.
Die vorliegende Erfindung zielt entsprechend auf eine Verbesserung des zwischen der Flüssigkeitseinlass- und der Getränkeabflussseite eines derartigen Getränkeproduktionssystems angeordneten dichtenden Eingriffs ab.
Dabei besteht der zentrale Gedanke der vorliegenden Erfindung darin, einen elastischen Teil des dichtenden Eingriffs von der Getränkeproduktionsvorrichtung auf die Kapsel zu übertragen. Der Vorteil besteht darin, dass jedes elastische Dichtelement nur einmal verwendet wird (d.h. nur mit der zugehörigen Kapsel), so dass eine ordnungsgemäße Funktion der Dichtung sichergestellt werden kann und an dem Dichtelement keine Probleme bezüglich Hygiene auftreten können.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung somit insbesondere auf eine Verbesserung der Kapseln abzielt, so dass aus dem Stand der Technik bekannte Getränkeproduktionsvorrichtungen mit eingebauten Dichteinrichtungen, wie beispielsweise in der EP-A-512470 gezeigt, auch in Verbindung mit einer Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Die Schrift FR 2,617,389 zeigt eine(n) Behälter (Kapsel), welche(r) ein aus Vollmaterial hergestelltes Abdicht-Element 6a aufweist. Die Seitenwände der Kapsel gemäß FR 2,617,389 umfassen einen gestuften Abschnitt (5 in 1), welcher dazu verwendet wird, die Kapsel zu versteifen, aber welcher nicht für Dichtzwecke verwendet wird.
Die Aufgabe wird mithilfe der Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den Hauptgedanken der vorliegenden Erfindung weiter.
Der Begriff „passende Andruckfläche“, wie hier verwendet, ist normalerweise ein Abschnitt der Getränkeproduktionsvorrichtung. Dies kann eine Fläche des umschließenden Elements sein, welche normalerweise ein Teil der Vorrichtung ist, der zumindest eine Seite der Kapsel abdeckt, wenn die Vorrichtung geschlossen wird, um die Kapsel zu umgeben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Ziele der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Figuren der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

1 zeigt eine Extraktions-Kapsel, welche aus der EP-A-512470 bekannt ist,
2 zeigt eine erste Ausführungsform, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, bei welcher eine Kapsel auf dem Kapselhalter angeordnet ist, aber noch nicht ihre Verschlussposition in der Getränkeproduktionsvorrichtung erreicht hat,
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht von 2,
4 zeigt die erste Ausführungsform in einem Zustand, in welchem eine Kapsel ihre Verschlussposition zwischen einem glockenförmigen Element und dem Kapselhalter erreicht hat,
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kapselhalters, eines glockenförmigen Elements und einer Kapsel gemäß der ersten Ausführungsform in einer Position, in welcher die Kapsel noch nicht ihre Verschlussposition erreicht hat,
6 zeigt eine zweite Ausführungsform, welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist,
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Details aus 6,
8 ist eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform,
9 zeigt die zweite Ausführungsform in einem Zustand, in welchem die Kapsel ihre Verschlussposition erreicht hat,
10 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher das Dichtelement der Kapsel Teil der Seitenwand der Kapsel ist,
11 ist eine detaillierte Ansicht aus 10,
12 zeigt den dichtenden Eingriff gemäß der Ausführungsform aus 10 und 11,
13 zeigt eine vierte Ausführungsform, welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist und in welcher das Dichtelement Teil des oberen Wandelements der Kapsel ist, und
14 zeigt die vierte Ausführungsform im Endzustand.

Bezugnehmend auf 2 wird nun eine erste detaillierte Ausführungsform erläutert.
Es sei angemerkt, dass im Folgenden die Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte Ausführung einer Kapsel beschrieben wird, das heißt eine Ausführung, gemäß der die Kapsel einen tassenförmigen Basiskörper und ein verschließendes Folienelement umfasst.
Vergleichbar mit dem Stand der Technik zeigt auch diese Ausführungsform einen Kapselhalter 13, welcher Reliefelemente 12 aufweist, die dazu ausgelegt sind, ein Folienelement 5, welches einen tassenförmigen Basiskörper 4 der Kapsel 1 verschließt, einzureißen und zu perforieren. Dieses Einreißen des Folienelements kann beispielsweise erfolgen, sobald der Druck innerhalb der Kapsel einen Schwellenwert übersteigt. Es sei angemerkt, dass die Reliefelemente jede vorstehende Form aufweisen können, welche dazu geeignet ist, ein (teilweises) Einreißen des Folienelements zu bewirken. Nur als ein Beispiel seien Pyramiden, Nadeln, Erhebungen, Zylinder, längliche Rippen angeführt.
In der Kapsel 1 sind Ingredienzien 3 enthalten, wobei die Ingredienzien 3 so ausgewählt sind, dass ein Getränk erzeugt werden kann, wenn eine Flüssigkeit in den Bereich der oberen Wand 17 der Kapsel 1 eingeleitet wird und dann mit den Ingredienzien 3 zusammenwirkt. Bevorzugte Ingredienzien sind beispielsweise gemahlener Kaffee, Tee oder andere Ingredienzien, aus welchen ein Getränk oder ein anderes flüssiges oder dickflüssiges Nahrungsmittel (beispielsweise Suppe) erzeugt werden kann.
2 zeigt einen Zustand, bei welchem eine solche Kapsel auf einem Kapselhalter 13 angeordnet worden ist, wobei das Folienelement 5 auf der Seite des/der Relief-Element(e) 12 des Kapselhalters 13 aufliegt und der tassenförmige Basiskörper 4 der Kapsel 1 bereits teilweise von der Umfangswand 25 eines umschließenden Elements 9 der Getränkeproduktionsvorrichtung umgeben ist. Das gezeigte umschließende Element weist die Form einer Glocke auf. Auch andere Formen sind praktikabel, wobei die Ausführung der Innenkonturen (Aussparung) des umschließenden Elements im Allgemeinen derart angepasst ist, dass sie im Wesentlichen den Konturen der Kapsel 1 entspricht.
Es sei angemerkt, dass das Folienelement 5, wie dargestellt, aufgrund eines definierten Überdrucks innerhalb der Kapsel nicht ganz flach ist, wobei der Überdruck beispielsweise durch Einführen eines Schutzgases beim Herstellen der gefüllten Kapsel erzeugt wird.
Das umschließende (Glocken-)Element 9 umfasst ferner einen Ringflansch 18, dessen Funktion später erklärt wird, ein Außengewinde 19 zum Montieren des Glockenelements in einer Getränkeproduktionsvorrichtung und eine Wassereinlassöffnung 20 zum Zuführen einer Flüssigkeit, wie beispielsweise heißem Wasser, unter Druck in eine Wassereinspritzvorrichtung 14, welche lösbar an dem Glockenelement 9 montiert (verschraubt) ist.
Es sei angemerkt, dass das Gewinde 19 nur ein Beispiel für eine Verbindungseinrichtung ist, egal ob es sich um eine abnehmbare oder eine permanente Verbindungsvorrichtung handelt.
Die anderen Komponenten der Getränkeproduktionsvorrichtung, wie beispielsweise der Mechanismus zum Bewegen des Glockenelements und gegebenenfalls auch der Kapselhalter, sind aus dem Stand der Technik auf dem Gebiet von Espresso-Maschinen auf Kapselbasis bekannt.
Die Wassereinspritzvorrichtung umfasst ein Perforierungs-Element (Schneide, Dorn etc.) 24, welches dazu ausgebildet ist, eine Öffnung in der oberen Wand 17 der Kapsel 1 zu erzeugen, wenn der Kapselhalter 13 und das Glockenelement 9 beispielsweise durch einen manuell betätigten oder einen automatischen Mechanismus nahe zueinander bewegt werden. Ein Kanal (in den Zeichnungen nicht dargestellt) verläuft durch das Perforierungs-Element 14, so dass Wasser in das Innere der Kapsel 1 zugeführt werden kann, sobald das Perforierungs-Element 14 in das Innere der Kapsel 1 vorragt.
Die Kapsel 1 umfasst die obere Wand 17, eine Seitenwand 7 und einen flanschartigen Rand 6, wobei das Folienelement 5 mit dem flanschartigen Rand 6 dichtend verbunden ist, um den tassenförmigen Basiskörper 4 der Kapsel 1 luftdicht zu verschließen. Wiederum sind auch andere Ausführungen für die Kapsel möglich, solange die Kapsel abgedichtet werden und die genannten Ingredienzien enthalten kann.
Die Außenfläche der Kapsel 1 weist ein spezielles Dichtelement 8 auf. Das Dichtelement 8 kann aufgrund des verwendeten Materials und/oder aufgrund der geometrischen Form des Dichtelements 8 elastisch sein.
Ferner kann das Dichtelement 8 einteilig mit der Kapsel 1 sein oder ein separates Teil darstellen. Im letzteren Fall kann das Dichtelement lösbar an dem Basiskörper 4 montiert oder an diesem beispielsweise durch Schweißen oder mittels eines Klebstoffs befestigt sein.
Wenn das Dichtelement 8 ein an die Kapsel 1 angefügtes separates Teil ist, kann es an der Kapsel als ein einteiliges Teil an der Kapsel angebracht sein. Alternativ hierzu kann es in fließfähiger oder viskoser Form aufgebracht werden und kann dann aushärten (beispielsweise polymerisieren), sobald es auf die Außenfläche der Kapsel aufgebracht ist, was beispielsweise bei der Aufbringung von Silikon der Fall ist.
Wenn ein elastisches Material für das Dichtelement 8 verwendet wird, werden bevorzugt gummielastische Materialien verwendet. Der Begriff „gummielastisch“ umfasst jedes geeignete Material, welches eine Gummi-Elastizität aufweist, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Elastomere, Silikone, Kunststoffe, Latex, Balata oder andere.
Sofern das Material des Dichtelements dasselbe ist wie das für die Kapsel verwendete (beispielsweise ein Metall wie z.B. Aluminium, oder Kunststoff), wird die elastische Beschaffenheit des Dichtelements bevorzugt durch die geometrische Form des Dichtelements erzielt.
In der Ausführungsform gemäß 2 ist das Dichtelement 8 aufgrund der lippenförmigen Gestalt elastisch umlenkbar. Es besteht aus demselben Material wie die Kapsel, vorzugsweise Kunststoff. Es kann ein einteiliges Stück des Basiskörpers 4 der Kapsel 1 sein.
Die flexible freie Lippe 8 steht von der Außenkante des flanschartigen Randes 6 aus ab und ist auswärts geneigt. In der gezeigten Ausführungsform ist die flexible Lippe die Kante der Seitenwände des Basiskörpers der Kapsel, wobei die Kante um einen Winkel von mehr als ungefähr 90 Grad, bevorzugt zwischen 95 und 175 Grad, gebogen ist.
Es sei angemerkt, dass ein solches umlenkbares Dichtelement 8 an jeder Position auf der Kapsel 1 platziert werden kann, solange die Position für einen äußeren dichtenden Eingriff des Dichtelements 8 und des umschließenden Elements 9 zwischen der Wassereinspritzvorrichtung 14 und den Perforierungen in dem Folienelement 5 geeignet ist. Das Dichtelement 8 kann auch an dem Bereich der oberen Wand 17 der Kapsel 1 vorgesehen sein, welcher die Wassereinspritzvorrichtung 14 umgibt, wenn sich die Wassereinspritzvorrichtung 14 in einer in das Innere der Kapsel 1 ragenden Position befindet. Das Dichtelement 8 kann auch so angeordnet sein, dass es verschiedene Abschnitte (Boden, Seitenwand, flanschartigen Rand) der Kapsel abdeckt.
Wie im Einzelnen in 3 zu sehen ist, umfasst das Glockenelement 9 gemäß dieser Ausführungsform kein spezielles elastisches Dichtelement. Allerdings kann das Glockenelement optional auch ein elastisches Dichtelement umfassen.
Eine divergent geneigte Dichtfläche 15 des Glockenelements 9 ist derart ausgebildet, dass sie mit dem elastisch umlenkbaren Dichtelement 8 der Kapsel 1 zusammenwirkt. Die Neigung der Dichtfläche ist entgegengesetzt zur Neigung der freien flexiblen Lippe, welche das Dichtelement bildet.
In Abhängigkeit der Form und des Materials des Dichtelements 8 der Kapsel 1 kann die kooperierende Fläche des Glockenelements 9 jede beliebige Form, Position und Ausrichtung aufweisen, welche für einen dichtenden Eingriff mit dem Dichtelement 8 der Kapsel 1 geeignet ist.
4 zeigt den Zustand, in dem das Glockenelement 9 und der Kapselhalter 13 in verschließenden Druckeingriff gebracht werden und aufgrund des Wassers, welches in das Innere der Kapsel eintritt und dort Druck aufbaut, die pyramidenförmigen Relief-Elemente 12 des Kapselhalters 13 bereits Öffnungen in dem Folienelement 5 der Kapsel 1 erzeugt haben. Nach Einsetzen der Kapsel hat das Schneiden-Element 24 der Wassereinspritzvorrichtung 14 eine Perforierung 16 in der oberen Wand 17 der Kapsel 1 erzeugt. Wenn sich innerhalb der Kapsel ein ausreichender Flüssigkeitsdruck aufgebaut hat, kann das aus den in der Kapsel enthaltenen Ingredienzien erzeugte Getränk in kleine Zwischenräume zwischen den Relief-Elementen 12 und dem umgebenden Folienelement 5 abgelassen werden.
In dem in 4 gezeigten Zustand ist das elastisch umlenkbare Dichtelement 8 der Kapsel 1, nämlich die flexible Lippe, gegen die entsprechende geneigte Dichtfläche 15 des umschließenden Elements 9 vorgespannt. Der Ringflansch 18 bedeckt nun das Ende des flanschartigen Randes 6 der Kapsel 1, um sicherzustellen, dass das Dichtelement 8 und die Kapsel als solche in ihrer Position verbleiben, wenn die Dichtfläche 15 des Glockenelements eine bestimmte Druckkraft auf das Dichtelement 8 ausübt.
Tatsächlich stellt das lippenförmige Dichtelement 8 nur ein Beispiel für eine Konstruktion zum Bereitstellen eines selbstverstärkenden dichtenden Eingriffs dar. Wasser, welches aus der Wassereinspritzvorrichtung kommt, wird innerhalb des Zwischenraums zwischen dem Äußeren der Kapsel und dem umschließenden Element unter Druck gesetzt und gelangt schließlich zu dem lippenförmigen Dichtelement. Das lippenförmige Dichtelement blockiert den Wasserdurchfluss, da es gegen die Dichtfläche des ringförmigen Elements vorgespannt ist. Diese blockierende Wirkung führt zu einem Druckanstieg auf der Seite stromaufwärts des Dichtelements, welcher wiederum dazu führt, dass das Dichtelement noch stärker gegen die Dichtfläche gedrückt wird, und daher zu einem dichtenden Eingriff, welcher umso stärker ist, je höher der Druck an dem dichtenden Eingriff ist.
In der Ausführungsform nach 5 sind Rillen 22 im Umfang des Kapselhalters 13 bereitgestellt, wobei diese Rillen 22 bewirken, dass Wasser evakuiert wird, welches sich an der oberen Fläche des Kapselhalters 13 absetzen oder sammeln könnte oder aus der Kapsel heraustropfen könnte, bevor die Kapsel entfernt worden ist.
6 zeigt eine Ausführungsform, welche im Wesentlichen einer Variante der ersten Ausführungsform nach 2 entspricht. Das Dichtelement 8 gemäß dieser Ausführungsform ist komprimierbar. Es bedeckt sowohl einen Abschnitt der Seitenwand 7 als auch den Bereich zwischen dem äußeren Ende des flanschartigen Randes 6 der Kapsel 1 und der Seitenwand 7. (Das Dichtelement kann auch nur einen Abschnitt der Seitenwand 7 des Basiskörpers 4 der Kapsel 1 abdecken.) Das Dichtelement 8 gemäß dieser Ausführungsform weist einen nicht-symmetrischen, d.h. L-förmigen Querschnitt auf.
Alternativ hierzu kann das Dichtelement 8 auch andere Formen aufweisen, wie beispielsweise eine auf die Kapsel aufgebrachte Schicht, einen O-Ring etc.
Wenn sich die Kapsel 1 in einer Position befindet, wie in 4 gezeigt, und nach Beendigung des Getränkeproduktionsvorgangs dann der Halter 13 geöffnet wird, besteht die Gefahr, dass die Kapsel 1, anstatt herunterzufallen, aufgrund einer „Vakuum-Wirkung“ in dem Glockenelement 9 angesaugt bleibt. Wie in 8 gezeigt, schlägt die Erfindung vor, einen Mechanismus bereitzustellen, welcher sicherstellt, dass der dichtende Eingriff zwischen der Kapsel 1 und dem Glockenelement 9 nur solange vorhanden ist, wie sich das Glockenelement 9 in Eingriff mit dem Kapselhalter 13 befindet, aber automatisch gelöst wird, so dass Luft in den Raum zwischen der oberen Wand 17 und den Seitenwänden 7 der Kapsel 1 beziehungsweise der Innenwand des Glockenelements 9 eintreten kann.
Wie aus 8 ersichtlich, kann insbesondere im Falle, dass das Dichtelement 8 einen Abschnitt der Seitenwände 7 der Kapsel 1 abdeckt, die ringförmige Vorderseite des Glockenelements 9 mit Rillen 21 versehen sein, welche als Lufteinlasskanal zur Luftzufuhr wirken. Die Rillen erlauben das Einlassen von Luft, sobald die Vorspannkraft zwischen dem Glockenelement 9 und dem Kapselhalter 13 gelöst wird. Somit strömt Luft in diesen Raum ein, und der Benutzer kann die Kapsel 1 leichter herausnehmen. Schließlich fällt die Kapsel 1 sogar automatisch aus dem Glockenelement 9 nach unten.
9 zeigt den Zustand der zweiten Ausführungsform, in welchem sich die Vorderseite 23 des Glockenelements 9 in dichtendem Eingriff mit dem Dichtelement 8 der Kapsel 1 befindet.
Die 10 bis 12 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die elastische Beschaffenheit des Dichtelements auf der geometrischen Form der Kapsel selbst beruht. In der dargestellten Ausführungsform weist das Dichtelement die Form einer Stufe 26 auf, d.h. einen plötzlichen Anstieg des Durchmessers der Seitenwand 7 der Kapsel 1. Es sei angemerkt, dass die geometrische Form nicht auf die dargestellte Stufe beschränkt ist und auch andere Formen möglich sind, solange sie eine elastische oder zumindest verformbare Beschaffenheit des Dichtelements bewirken.
Das stufenartige Dichtelement 26 gemäß dieser Ausführungsform ist nur ein Beispiel für ein hohles Dichtelement (im Gegensatz beispielsweise zu dem Dichtelement 8 aus „Vollmaterial“ gemäß der zweiten Ausführungsform, 6 bis 9). Wenn die Elastizität des Dichtelements durch die geometrische Form bewirkt wird, tritt eine Auslenkung des Dichtelements auf (hier: eine nach innen und unten gerichtete Verformung der Stufe). Wenn andererseits die elastische Beschaffenheit auf dem verwendeten Material beruht und ein Dichtelement aus „Vollmaterial“ verwendet wird, tritt üblicherweise eine Komprimierung und/oder Verschiebung des Materials auf.
Die Dichtfläche 15 gemäß dieser Ausführungsform ist geneigt. Somit hat der Dichtdruck eine erste Komponente, welche radial nach innen gerichtet ist, und eine weitere Komponente, welche axial gerichtet ist (in 12 nach unten).
Wie insbesondere aus 12 ersichtlich ist, kann das Folienelement 5 (siehe Bezugszeichen 27) über den Rand der Kapsel gewickelt sein.
13 und 14 zeigen eine vierte Ausführungsform, bei welcher das Dichtelement ein O-Ring 11 ist. Der O-Ring ist an der oberen Wand 17 der Kapsel 1 geometrisch angeordnet und vorzugsweise befestigt. Dies ist nur ein Beispiel für die Bereitstellung eines Dichtelements außerhalb der Kapsel 1 an der Seite, welche der Wassereinspritzvorrichtung zugewandt ist und welche perforiert wird, um die Wassereinlässe in die Kapsel 1 zu erzeugen.
Der O-Ring 11 ist derart angeordnet, dass er umfänglich den Bereich umgibt, in welchem die Wassereinspritzvorrichtung 14 die obere Wand 17 der Kapsel 1 perforiert. Das Dichtelement 11 wird somit durch den Boden 28 des umschließenden Elements 9 komprimiert und (siehe 14) durch das obere Ende der umlaufenden Seitenwand 25 des umschließenden Elements 9 an seinem Platz gesichert.
Es sei angemerkt, dass der Boden 28 im Wesentlichen flach oder geneigt sein kann, um einen ausreichend wasserdichten Übergang zu dem Dichtelement 11 sicherzustellen, wenn sich die Kapsel beim Schließen der Vorrichtung vollständig in Eingriff mit dem umschließenden Element 9 befindet.
Alternativ zu dem O-Ring 11 kann auch ein umlenkbares lippenförmiges Dichtelement (beispielsweise vergleichbar mit der Lippe 8 gemäß der ersten Ausführungsform, siehe 2) aus der oberen Wand 17 der Kapsel 1, d.h. der der Wassereinspritzvorrichtung 14 zugewandten Wand, hervorstehend platziert werden.
In jedem Fall übt der Boden 28 eine axiale Kompressionskraft auf das Dichtelement 11 aus.
Im Falle, dass beispielsweise ein O-Ring an der Seitenwand 7 der Kapsel 1 angeordnet ist, überwiegt die radiale Komponente der Kompressionskraft.
Bezugszeichenliste

1: Kapsel
2: Getränkeproduktionsvorrichtung („Kaffeemaschine“)
3: Ingredienzien
4: erstes Wandelement (z.B. tassenförmiger Basiskörper der Kapsel)
5: zweites Wandelement (z.B. Folienelement)
6: flanschförmiger Rand
7: Seitenwand des Basiskörpers
8: Dichtelement
9: umschließendes Element (z.B. glockenförmiges Element)
10: Übergangsbereich
11: O-Ring

Claims

Getränkeherstellungssystem, umfassend eine Getränkeherstellungsvorrichtung (2) und eine Kapsel (1), wobei die Getränkeherstellungsvorrichtung (2) ein Umschließungselement (9) aufweist, das zum selektiven Dichteingriff in ein Dichtelement (26) der Kapsel (1) ausgelegt ist, wobei das Dichtelement (26) elastisch ist und die Kapsel (1) Getränkezutaten enthält und in die Getränkeherstellungsvorrichtung (2) eingesetzt ist, in der Wasser unter Druck in die Kapsel (1) gelangt, um mit den Zutaten (3) in der Kapsel (1) in Wechselwirkung zu treten und ein Getränk aus der Kapsel (1) ausfließen zu lassen, wobei die Kapsel (1) einen becherartigen Grundkörper (4) und ein Schließfolienelement (5) umfasst, wobei das Dichtelement (26) der Kapsel (1) ein hohles Dichtelement (26) auf der Außenfläche der Kapsel (1) ist, der Dichteingriff des Umschließungselements (9) in das Dichtelement (26) eine Dichtwirkung zwischen dem Umschließungselement (9) der Getränkeherstellungsvorrichtung (2) und einem Kapselhalter (13) für Wasser erzielt, das aus einer Wassereinspritzvorrichtung der Getränkeherstellungsvorrichtung (2) in den Zwischenraum zwischen dem Äußeren der Kapsel (1) und dem Umschließungselement (9) gelangt, wobei das hohle Dichtelement (26) die Form einer Stufe aufweist, d. h. einer plötzlichen Zunahme des Durchmessers der Seitenwand der Kapsel (1), wobei das Umschließungselement (9) eine Dichtfläche (15) aufweist, die auf das hohle verformbare Dichtelement wirkt, um eine Auslenkung des Dichtelements bereitzustellen, wobei die Dichtfläche (15) geneigt ist und wobei die Auslenkung des Dichtelements eine Verformung der Stufe nach innen und unten ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Dichtelement (26) aufgrund seiner geometrischen Form verformbar ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dichtelement (26) aus demselben Material wie die Kapsel (1) hergestellt ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kapsel (1) aus Aluminium hergestellt ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kapsel (1) aus Kunststoff hergestellt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtelement (26) in die Kapsel (1) integriert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Umfang des Umschließungselements (9) Rillen bereitgestellt sind.
System nach Anspruch 7, wobei die Rillen als Lufteinlasskanäle zum Zuführen von Luft durch diese Rillen (21) und durch den freigegebenen Dichteingriff zwischen der Kapsel (1) und dem Umschließungselement (9) fungieren.